Copyright © 1999-2000, Petr Váňa & Panda internet studio Jakýkoliv výňatek či přetisk obsahu serveru Škoda TechWeb může být použit jinde pouze s písemným svolením provozovatelů serveru, jež jsou uvedeni výše.

Jak na tuning? I. (úprava sacích a výfukových kanálk?, ?asování rozvodu a p?edp?tí ventilových pružin, úprava spalovacího prostoru)
Rubrika: Motor
Publikován: 1. února 2000

ÚPRAVA SACÍCH A VÝFUKOVÝCH KANÁLK?
Pokud jste si n?kdy prohlíželi demontovanou hlavu válc?, jist? jste si všimli, že od sériové výroby je povrch kanálk? drsný a nep?esn? tvarovaný, rovn?ž slícování kanálk? v hlav? s kanálky v sacím a výfukovém potrubí je nep?esné, což zp?sobuje velké hydraulické ztráty vznikající p?i nasávání a vyfukování obsahu válce. Pro snížení t?chto ztrát je t?eba kanálek vyleštit a zm?nit jeho tvar, podle požadované charakteristiky motoru pak i jeho pr?m?r. Spolu s kanálkem se samoz?ejm? upravuje ventil, tedy p?echod mezi d?íkem a talí?kem ventilu, povrch se leští, hrany na talí?ku se zaoblují. U závodních motor? má pak p?íznivý vliv na setrva?né síly v rozvodu i jeho odleh?ení. Výsledné snížení ztrát je tedy prvním plus této úpravy. Dalším kladem je zvýšení objemové ú?innosti. Zde je t?eba trochu teorie: ideálem procesu vým?ny nápln? válce by bylo, pokud by se na za?átku kompresního cyklu nacházela v pracovním prostoru válce (ten je dán objemem válce + objemem kompresního prostoru) jen ?istá sm?s benzínu a vzduchu. Byl by tak maximáln? využit pracovní prostor, ?erstvá sm?s by nebyla oh?ívána zbytkovými výfukovými plyny atd., což by m?lo za následek v?tší m?rný výkon, v?tší ú?innost, snížila by se m?rná spot?eba atd. Vlivem nedokonalosti ventilového rozvodu, pr?b?hu vým?ny sm?si a prom?nnosti otá?ek však ve válci vždy z?stane ?ást výfukových plyn? z p?edchozího cyklu. Objemová, neboli plnící ú?innost je tedy m??ítkem kvality procesu sání a je pom?rem mezi množstvím ?erstvé nápln? skute?n? nasáté do pracovního prostoru a teoretickým množstvím ?erstvé sm?si nasáté do pracovního prostoru válce beze ztrát. S úpravou kanálk? souvisí i v?tší tlak ve válci v dob? uzav?ení sacího ventilu, tedy na za?átku kompresního zdvihu, který má p?íznivý vliv na pr?b?h tlak? ve válci p?i kompresním zdvihu. Objemová ú?innost u atmosférického motoru je v rozsahu p?ibližn? od 50 do 85%, p?i?emž p?i ur?itých otá?kách dosahuje maxima, p?i snižování nebo zvyšování otá?ek motoru se pak ú?innost snižuje. Motor p?i otá?kách maximální objemové ú?innosti dosahuje maxima kroutícího momentu, motor je tzv. nalad?n na tyto otá?ky a v oblasti kolem této hodnoty pak leží pole ideálních otá?ek motoru. Pr?b?h k?ivky a poloha maxima je ovliv?ována již zmín?nou úpravou hlavy, délkou a pr?m?rem sacího a výfukového potrubí a ?asováním rozvodového mechanismu. Nalad?ní motoru do otá?ek, jaké požadujeme se tedy provádí krom? úpravy sacího a výfukového traktu hlavn? ?asováním va?kového h?ídele, p?i?emž zvyšováním úhlu otev?ení ventil? se posouvá k?ivka objemové ú?innosti, a tím i kroutícího momentu do vyšších otá?ek, kroutící moment v nízkých otá?kách se sníží. Úprava kanálk? se provádí pomocí elektrické ?i pneumatické p?ímé brusky, tzv. fortunky. Na litinovou hlavu a potrubí se používají stopkové brusné kotou?ky o r?zném tvaru a zrnitosti brusiva. Na hlavu ?i potrubí z hliníkové slitiny se používají stopkové technické frézy. Úprava ventilu se provádí na soustruhu nebo brusce nakulato, kone?né zalešt?ní pak lze provést ve stolní vrta?ce pomocí smirkového papíru.

?ASOVÁNÍ ROZVODU A P?EDP?TÍ VENTILOVÝCH PRUŽIN
Jak bylo ?e?eno, ?asování ventilového rozvodu výrazn? ovliv?uje charakteristiku motoru. V dnešní dob? je u b?žných motor? délka otev?ení sacího nebo výfukového ventilu mezi 230 až 260 stupni oto?ení klikového h?ídele. V p?ípad? úprav pro b?žný provoz se používá ?asování 265 - 285 stup??. Va?ky nad 285 stup?? jsou již vícemén? závodní. Zdvihem ventilu ?ídíme kdy (vzhledem k nato?ení klikového h?ídele) a kolik proudí do válce sm?si nebo z válce výfukových plyn?. Rychlost otevírání pak stanovíme derivací zdvihu podle ?asu a zrychlení derivací rychlosti podle ?asu. Výsledné zrychlení nám pak spolu s hmotností všech ?ástí dá maximální silové namáhání celého rozvodu, a zejména ukáže, nakolik má být tvrdá pružina. Pokud by totiž byla pružina p?íliš m?kká, docházelo by k odskakování celého mechanismu od va?ky a posléze zp?tnému dosedání, což výrazn? snižuje životnost díl? rozvodu a p?ínos rozvodu jako takového. Rovn?ž p?íliš tvrdá pružina je zbyte?ná, dochází k nadm?rnému t?ení a opot?ebení stykových ploch rozvodu. Pro va?ky do p?ibližn? 290 stup?? vysta?í sériové pružiny, které se pop?. vhodn? podloží, pro va?ky nad 290 stup?? pak je v?tšinou pot?eba tvrdších pružin. Nejde však o pravidlo. Pr?b?h zdvihu jednotlivých va?ek se liší. Existují nap?. 300 stup?ové va?ky vyžadující tvrdší pružiny než va?ky 320 stup?ové. Pot?ebu tvrdosti pružin je t?eba vždy ?ešit individuáln?. Stejn? tak neplatí žádné pravidlo ani u posuzování kvality va?ek. Pr?b?h zdvihu se totiž vypo?ítává pomocí složitých matematických funkcí, p?i?emž existují miliony možností jak zkombinovat úhel otev?ení, úhel nato?ení v??i klikovému h?ídeli, velikost maximálního zdvihu, symetrii zdvihu, nato?ení sací a výfukové va?ky v??i sob? atd. P?itom neexistuje žádný absolutní postup, jak navrhnout pro danou konfiguraci klikového mechanismu, délky a pr?m?ru sacího a výfukového potrubí, tvaru kanálk? a po?tu ventil? tu nejlepší va?ku. Proto se návrh celého systému vým?ny nápln? provádí vícemén? pomocí zkušeností s podporou modelování a výpo?tu na po?íta?i. Z toho plyne, že pro náš známý motor Škoda OHV vzniklo velké množství va?kových h?ídelí, které však postupn? stárnou, takže dobrých je jen pár. Dobrá va?ka se také tzv. ?asuje. Jde vlastn? o to, že p?i brzd?ní na motorové brzd? se postupn? pootá?í va?kou v??i klikovému h?ídeli. Tak se zjistí nejvhodn?jší poloha mající nejlepší vliv na pr?b?hu kroutícího momentu. Ta se odm??í a p?i montáži identických va?ek se pak bez problém? nastaví nejlepší nato?ení. V?le ventil? sportovní va?ky na v?z Škoda se op?t liší, vesm?s se nastavuje na hodnotu 0,35 - 0,5 mm za tepla podle druhu va?ky. Není to však pravidlem, v?le m?že být t?eba jen 0,1 mm za tepla. Nastavování se provádí b?žným postupem p?i provozní teplot? motoru, tedy 80 °C chladící kapaliny. Možnost nastavování v?le samoz?ejm? není u motor? s hydraulickým vymezováním v?le, zde se p?i návrhu pr?b?hu zdvihu musí s vymezováním v?le po?ítat. Tvar va?ky se získá broušením na kopírovací brusce. Pokud je va?ka s úhlem otev?ení p?ibližn? do 280 stup??, lze tvar této va?ky získat nabroušením na sériový va?kový h?ídel, p?i?emž je poté t?eba povrch kalit nebo nitridovat, nebo? dojde k odbroušení povrchové tvrdé vrstvy. Povrch by pak byl m?kký a rychle by se opot?ebovával. Cena takovéto kvalitní upravené va?ky je 2000,- až 2500,- K?. V p?ípad? va?ky s v?tším úhlem otev?ení (ost?ejší) je už nutno vyrobit celou va?ku novou z kvalitní oceli t?ídy 14 nebo 15, p?i?emž cena je mezi 5000,- až 11000,- K?. Shrneme-li to tedy, ?ím v?tší otev?ení ventil?, tím výše se posune oblast využitelných otá?ek motoru. Va?ku do 280 stup?? lze namontovat na sériový motor bez v?tších úprav s minimálními vlivy na životnost, chod a namáhání motoru. P?i použití ješt? v?tšího otev?ení ventil? se zv?tší tepelné zatížení, je pot?eba vyšší kompresní pom?r, zvedá se spot?eba, nároky na údržbu, kvalitu chlazení, sví?ek, snižuje se životnost.

ÚPRAVA SPALOVACÍHO PROSTORU A ZVÝŠENÍ KOMPRESNÍHO POM?RU
Zvýšení kompresního pom?ru je nejjednodušším zp?sobem, jak zlepšit využití paliva a dosáhnout tak vyšší ú?innosti motoru. Dojde tak totiž k dosažení vyššího tlaku a vyšší teploty na konci kompresního zdvihu, z ?ehož plyne v?tší indikovaný tlak a tím v?tší výkon. Úm?rn? k tomu však vzroste tepelné a mechanické zatížení motoru a náchylnost k detona?nímu spalování, p?i?emž maximální kompresní pom?r je pro každou konstrukci motoru jiný. Kladný vliv má zm?na regulace p?edstihu zážehu a palivo s v?tším oktanovým ?íslem. Na detona?ní spalování má významný vliv také tvar a povrch spalovacího motoru. Sklon k detona?nímu spalování totiž zvyšují všechny hrany, ot?epy a drsný povrch, proto je pot?eba je zahladit. U motor? Škoda je doporu?ené zvýšení kompresního pom?ru na hodnotu 10,5:1 až 11:1 bez ohledu na to, zda je to litinová ?i hliníková hlava. Vyšší hodnota se již projeví negativn? na chodu motoru a hodnota nad 11,5:1 i na trvanlivosti t?sn?ní pod hlavou. Objem kompresního prostoru m??íme na demontovaném motoru pomocí odm?rky a motorového oleje. Píst m??eného válce se dá do pozice v horní úvrati, ventily musí být zav?ené. Motor položíme otvorem pro sví?ku nahoru a z odm?rky vyplníme kompresní prostor v?etn? závitového otvoru sví?ky. Na odm?rce ode?teme objem vypušt?ného oleje a z n?ho ode?teme objem závitu zapalovací sví?ky. Ten ?iní u litinové hlavy 1 cm3, u hliníkové hlavy pak 1,5 cm3. Výsledná hodnota udává objem spalovacího prostoru. Kompresní pom?r E pak vypo?teme pomocí vzorce: E = (objem válce/objem spalovacího prostoru) + 1. Podle zm??ené hodnoty pak provedeme snížení dosedací plochy hlavy. To se provádí na frézce nebo rovinné brusce, cena se pohybuje mezi 100 - 300 korunami. Hodnota maximálního snížení je p?ibližn? 1,5 - 2 mm, p?i?emž nad 2 mm se u litinové hlavy již zvyšuje riziko jejího vlivem zten?ení dosedací plochy.

Autor článku: cmt (Zden?k Chovanec)
E-mail: Chovanec.tuning@post.cz